西北大学物理化学2011考研

1、西北大学 2011 年招收攻读硕士学位研究生试题(物理化学)西北大学 2011 年招收攻读硕士学位研究生试题科目名称：物理化学科目代码：826适用专业：化学各专业共 6 页答案请答在答题纸上，答在本试题上的答案一律无效一、选择题（每个选择题有 A、B、C、D 四个答案，其中只有一个是正确的。每小题 2 分，共 40 分）1. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经如下两个过程到达相同压力的终 态：（1）等温压缩，其焓变为 H1，（2）绝热压缩，其焓变为 H2，两者 之间的关系为： (A)H1 H2 (C) H1= H2 (D) H1H22. 在 270 K 和大气压力下，一定量的过冷水凝结为同

2、温同压下的冰，则体系 和环境的熵变分别为 (A)S 体 0 ,S 环 0(B)S 体 0(C)S 体 0 ,S 环 0 ,S 环 03. 对于一个只做膨胀功的恒组成封闭系统，在等温条件下，下列示意图中正 确的是： GlGgGGgllggl0p0p 0p 0p(A)(B)(C)(D)4. 在 298 K 时，A 和 B 两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为 kA 和 kB，且知 kA kB，则当 A 和 B 压力（平衡时的）相同时，在一定量的该溶剂中所溶解的关系为：13116西北大学化学与材料科学学院 2013 年硕士学位研究生报考指南(A) A 的量大于 B 的量(B)A

3、 的量小于 B 的量(C) A 的量等于 B 的量(D)A 的量与 B 的量无法比较5. 在等温等压的条件下，有一个 A 和 B 组成的均相系统。若 A 的偏摩尔体积 随浓度的改变而增加，则 B 的偏摩尔体积随浓度将 (A) 增加(B) 减小(C) 不变(D) 不确定6. 已知反应 3O2(g) 2O3(g)，在 298 K 时 r Hm = -280 Jmol-1，则对该反应有利的条件是(A)升温、加压(B)升温、降压(C)降温、加压(D)降温、降压7. 在一定压力下，金属 A 和 B 可以形成一个稳定化合物 A2B(s)和一个不稳定 化合物 AB2(s)，在 A 和 B 的温度与组成相图（

4、T-x 图）上低共熔点的最大 数目为 (A) 1 个(B) 2 个(C) 3 个(D) 4 个8. 在 298.15 K 和 101.325 kPa 时，摩尔平动熵最大的气体是：(A) H2(B) CH4(C) NO(D) CO29. 已知 N2(g)的振动频率为 6.961013 s-1 则 N2(g)的振动特征温度为（已知常量 kB=1.3810-23 JK-1，h = 6.62710-34 Js，）(A) 3342 K (B) 334.2 K (C) 6685 K (D) 1671 K10. 将固体 NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒温到 400 K，NH4HCO3 按下式分 解并达

5、到平衡：NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)体系的组分数 C 和自由度数 f 为：(A)C= 2， f= 1(B)C= 2， f= 2(C)C= 1， f = 0(D)C= 3， f= 211. 在 298 K 时，已知m (LiI )0.0117 Sm2mol-1，m (H+)0.0350 Sm2mol-1， m (LiCl )0.0115 Sm2mol-1，在 LiCl 溶液中，tLi+ 0.34。则在 HI 溶液 中 H+的迁移数等于(A) 0.82(B) 0.34(C) 0.66(D) 0.1812. 电解质溶液中离子迁移数(ti)与离子淌度(Ui

6、)成正比。当温度与溶液浓度一 定时，离子淌度是一定的，则 25时，0.1 moldm-3 NaOH 中 Na+的迁移数 117西北大学化学与材料科学学院 2013 年硕士学位研究生报考指南t1 与 0.1moldm-3 NaCl 溶液中 Na+的迁移数 t2，两者之间的关系为：(A) 相等(B) t1 t2(C) t1 0，则两个汞齐活度关 系为： (A)a1a2(B) a1=a2(C) a1a2(D)a1 与 a2 可取任意值14.在下列基元反应中，哪个反应的活化能为零？(A)A+ A+MA2+M(B)A+BCAB+C(C) A2+B22AB(D) A2+M2A+M15.有一个起始浓度相等的

7、二级反应，当反应物消耗 1/3 时的时间为 10 min，若再消耗 1/3 所需的时间为：(A)10 min(B) 20 min(C)30 min(D) 40 min16.某气相反应在 400 K 时的速率系数 kp = 0.001 (kPa)-1s-1，若用 kc 表示，则kc 值为(A)3.326 (moldm-3)-1s-1(B)3326 (moldm-3)-1s-1(C)3.326106 (moldm-3)-1s-1(D)3.32610-3 (moldm-3)-1s-117. 简单碰撞理论属基元反应速率理论，以下说法不正确的是： (A) 反应物分子是无相互作用的刚性硬球 (B) 反应速

8、率与分子的有效碰撞频率成正比 (C) 从理论上完全解决了速率常数的计算问题 (D) 反应的判据之一是联线上的相对平动能大于某临界值 18. 催化剂能极大地改变反应速率，以下说法不正确的是： (A) 催化剂改变了反应历程 (B) 催化剂降低了反应的活化能 (C) 催化剂改变了反应的平衡，以致使转化率大大地提高了 (D) 催化剂能同时加快正向和逆向反应速率 19. 二元溶液及其溶剂的比表面自由能分别为 和 0，已知溶液的表面超量 2 0(B) = 0(C) 0(D) 不能确定20. 在 H3AsO3 的稀溶液中，通入过量的 H2S 气体，生成 As2S3 溶胶。用下列 物质聚沉，其聚沉值大小顺序是

9、 118西北大学化学与材料科学学院 2013 年硕士学位研究生报考指南(A) Al(NO3)3 MgSO4 K3Fe(CN)6 (B) K3Fe(CN)6 MgSO4 Al(NO3)3 (C) MgSO4 Al(NO3)3 K3Fe(CN)6 (D) MgSO4 K3Fe(CN)6 Al(NO3)3 二、填充题（共 15 分）答案请答在答题纸上，答在本试题上的答案一律无效1.（2 分）选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格：1 mol 373 K，标准压力下的水经下列两个不同过程变成 373 K，标准压力下 的水气，(1)等温等压可逆蒸发，(2)真空蒸发，这两个过程中功和热的关系为：|W1|

10、W2|；Q1Q22.（2 分）天然气的主要成分是 CH4，其分子的平动自由度 ft =，转动自由度 fr =，振动自由度 fv =。2059 K3.（2 分）已知某反应的标准平衡常数与温度的关系为 lnKp = 184 -，T则反应的标准摩尔焓变 rH $m =kJmol-1。4.（2 分）若 A 和 B 可形成低共沸混合物 E，欲在精馏塔中将任意比例的 A 和 B 的混合物分离。则塔顶将馏出 。塔底将馏出 。5.（2 分）在一定温度和压力下，A 和 B 形成液态混合物，xA = xB =0.5。已知pA*=2pB*，则气相中两者的摩尔分数关系 yA:yB =6.（2分）将反应AgCl(s)+

11、Br- (Br- ) = AgBr(s)+ Cl- (Cl- ) 设计成可逆电池，其电池表示式为： 。7.（1 分）对于反应 AP，如果反应物浓度减少一半，反应物的半衰期也下降一半则该反应是 级反应。8.（1 分）已知某基元反应的在 500 K 时的实验活化能 Ea = 83.14 kJmol-1 则反 应的阈能 Ec = kJmol-1。9.（1 分）利用光学性质测定胶体溶液中胶粒大小的超显微镜，它观察的是胶体粒子的_光。三、回答问题（每题 4 分，共 20 分）1. 能否说系统达平衡时熵值最大，Gibbs 自由能最小？为什么？ 2. 单组分系统的三相点与二组分系统的低共熔点有何异同点？ 1

12、19西北大学化学与材料科学学院 2013 年硕士学位研究生报考指南3. 什么是超电势？对于原电池而言超电势的存在有哪些利弊？ 4. 速率系数的数值取决于哪些因素？ 5. 自由液滴或气泡通常为何都呈球形？ 四、（15 分）在 600 K，100 kPa 压力下，生石膏的脱水反应为：CaSO42H2O(s) CaSO4(s)+2H2O(g)试计算：该反应进度为 1mol 时的 Q，W， Um， Hm， Sm， Am 和 Gm。已知各物质在 298 K，100 kPa 的热力学数据为：物质fHmSmCp,m/( kJmol-1)/( Jmol-1K-1)/( Jmol-1K-1)CaSO42H2O(

13、s)-2021.12193.97186.20CaSO4(s)-1432.68106.7099.60H2O(g)-241.82188.8333.58五、（10 分）已知反应 COCl(g) CO(g)+Cl(g)在 373 K 的标准平衡常数2 2K $p =8.010-9， rS $m =125.5 Jmol-1K-1，试计算（可以做合理的近似）：（1）在 373 K 总压力为 200 kPa 时 COCl2(g)的解离度 ；（2）在 373 K 时反应的 rH $m ；（3）当总压力为 200 kPa 时，要使 COCl2(g)的解离度 = 0.001 时的温度。设 rCp, m = 0。

14、六、（12 分）NaCl-H2O 体系定压相图如下：a273 KA 区F 区efg 264 KB 区C 区252 K dbc E 区D 区H2ONaCl2H2ONaCl120西北大学化学与材料科学学院 2013 年硕士学位研究生报考指南（1）将相图中各区的相数、相态、自由度填入下表相区 相数 相态 自由度 f*=C-+1ACFdbc 线efg 线（2）北极爱斯基摩人在什么温度区间可从海水中取出淡水，在相图中属于哪个区？该区组成如何？（3）计算1 kg 海水能取出淡水最大量是多少？已知海水的组成为含NaCl 2.5%（质量分数），三相点时含 NaCl 23.3%（质量分数）。七、（10分）计算2

15、98 K时下列电池的电动势：Pb(s) | PbCl2(s) | HCl(m = 0.01 molkg-1 | H2( pH 2 =10 kPa ) | Pt已知：(Pb2+/Pb) = -0.126 V，PbCl2(s)在水中饱和溶液的浓度为0.039 molkg-1。设所有活度因子均等于1。八、（10 分）某有机过氧化物 A，放入恒温在 180真空的刚性容器中发生分解反应，计量方程为 A(g)=B(g)+2C(g)。测得不同时刻的总压力如下：t / s2004006008001000p 总 / kPa30.4033.3836.4039.4042.40求该反应的级数和速率系数。九、(10 分)某有机化合物 A，在酸的催化下发生水解反应，在 323 K，pH=5 的溶液 中进行时，其半衰期为 69.3 min，在 pH=4 的溶液中进行时其半衰期为 6.93 min，且知在两个 pH 值的各自条件下，t 1 均与 A 的初始浓度无关，设反应的速率方2程为：-dA/dtkAH